Radiometrické datování -Radiometric dating

Radiometrické datování , radioaktivní datování nebo radioizotopové datování je technika, která se používá k datování materiálů, jako jsou horniny nebo uhlík , do kterých byly selektivně začleněny stopové radioaktivní nečistoty , když byly vytvořeny. Tato metoda porovnává množství přirozeně se vyskytujícího radioaktivního izotopu v materiálu s množstvím produktů jeho rozpadu , které se tvoří při známé konstantní rychlosti rozpadu. Použití radiometrického datování bylo poprvé publikováno v roce 1907 Bertramem Boltwoodem a nyní je hlavním zdrojem informací o absolutním stáří hornin a dalších geologických jevech , včetně stáří zkamenělých forem života nebo stáří Země samotné, a může být používá se dodnes široká škála přírodních a umělých materiálů .

Spolu se stratigrafickými principy se v geochronologii používají radiometrické datovací metody ke stanovení geologického časového měřítka . Mezi nejznámější techniky patří radiokarbonové datování , datování draslík-argon a datování uran-olovo . Tím, že umožňuje stanovení geologických časových měřítek, poskytuje významný zdroj informací o stáří fosilií a odvozených rychlostech evolučních změn. Radiometrické datování se také používá k datování archeologických materiálů, včetně starověkých artefaktů.

Různé metody radiometrického datování se liší v časovém měřítku, ve kterém jsou přesné, a materiálech, na které je lze aplikovat.

Základy

Radioaktivní rozpad

Příklad řetězce radioaktivního rozpadu z olova-212 ( 212 Pb) na olovo-208 ( 208 Pb) . Každý mateřský nuklid se spontánně rozpadá na dceřiný nuklid ( produkt rozpadu ) prostřednictvím α rozpadu nebo β rozpadu . Konečný produkt rozpadu, olovo-208 ( 208 Pb), je stabilní a již nemůže podléhat samovolnému radioaktivnímu rozpadu.

Veškerá běžná hmota se skládá z kombinací chemických prvků , z nichž každý má své vlastní atomové číslo , které udává počet protonů v atomovém jádře . Kromě toho mohou prvky existovat v různých izotopech , přičemž každý izotop prvku se liší počtem neutronů v jádře. Konkrétní izotop určitého prvku se nazývá nuklid . Některé nuklidy jsou ze své podstaty nestabilní. To znamená, že v určitém okamžiku atom takového nuklidu podstoupí radioaktivní rozpad a spontánně se přemění na jiný nuklid. Tato transformace může být provedena řadou různých způsobů, včetně rozpadu alfa (emise částic alfa ) a rozpadu beta ( emise elektronů , emise pozitronů nebo záchyt elektronů ). Další možností je spontánní štěpení na dva nebo více nuklidů.

Zatímco časový okamžik, ve kterém se konkrétní jádro rozpadá, je nepředvídatelný, soubor atomů radioaktivního nuklidu se rozpadá exponenciálně rychlostí popsanou parametrem známým jako poločas rozpadu , obvykle udávaný v jednotkách let, když se diskutuje o datovacích technikách. Po uplynutí jednoho poločasu rozpadu se polovina atomů dotyčného nuklidu rozpadne na „dceřiný“ nuklid nebo produkt rozpadu . V mnoha případech je dceřiný nuklid sám o sobě radioaktivní, což má za následek rozpadový řetězec , který nakonec končí vytvořením stabilního (nonradioaktivního) dceřiného nuklidu; každý krok v takovém řetězci je charakterizován zřetelným poločasem rozpadu. V těchto případech je obvykle sledovaný poločas v radiometrickém datování nejdelší v řetězci, což je faktor omezující rychlost konečné transformace radioaktivního nuklidu na jeho stabilní dceřinou společnost. Izotopové systémy, které byly využívány pro radiometrické datování, mají poločasy v rozmezí od pouhých 10 let (např. tritium ) do více než 100 miliard let (např. samarium-147 ).

U většiny radioaktivních nuklidů závisí poločas rozpadu pouze na jaderných vlastnostech a je v podstatě konstantní. To je známo, protože konstanty rozpadu měřené různými technikami poskytují konzistentní hodnoty v rámci analytických chyb a stáří stejných materiálů je konzistentní u jednotlivých metod. Není ovlivněn vnějšími faktory, jako je teplota , tlak , chemické prostředí nebo přítomnost magnetického nebo elektrického pole . Jedinou výjimkou jsou nuklidy, které se rozpadají procesem záchytu elektronů, jako je berylium-7 , stroncium-85 a zirkonium-89 , jejichž rychlost rozpadu může být ovlivněna místní elektronovou hustotou. U všech ostatních nuklidů se poměr původního nuklidu k produktům jeho rozpadu mění předvídatelným způsobem, jak se původní nuklid v průběhu času rozpadá.

Tato předvídatelnost umožňuje použití relativního množství příbuzných nuklidů jako hodin pro měření času od začlenění původních nuklidů do materiálu do současnosti. Příroda nám příhodně poskytla radioaktivní nuklidy, které mají poločasy rozpadu od podstatně delších, než je věk vesmíru , až po méně než zeptosekundu . To umožňuje měřit velmi širokou škálu věků. Izotopy s velmi dlouhými poločasy se nazývají „stabilní izotopy“ a izotopy s velmi krátkými poločasy jsou známé jako „vyhaslé izotopy“.

Rozpad neustálé odhodlání

Konstanta radioaktivního rozpadu, pravděpodobnost, že se atom za rok rozpadne, je pevným základem běžného měření radioaktivity. Přesnost a přesnost určení stáří (a poločasu rozpadu nuklidu) závisí na přesnosti a přesnosti měření rozpadové konstanty. Metoda růstu je jedním ze způsobů měření konstanty rozpadu systému, který zahrnuje akumulaci dceřiných nuklidů. Naneštěstí pro nuklidy s vysokými konstantami rozpadu (které jsou užitečné pro datování velmi starých vzorků) je zapotřebí dlouhá časová období (dekády), aby se nashromáždilo dostatečné množství produktů rozpadu v jediném vzorku, aby bylo možné je přesně změřit. Rychlejší metoda zahrnuje použití čítačů částic k určení aktivity alfa, beta nebo gama a jejich následné vydělení počtem radioaktivních nuklidů. Je však náročné a nákladné přesně určit počet radioaktivních nuklidů. Alternativně lze konstanty rozpadu určit porovnáním izotopových dat pro horniny známého stáří. Tato metoda vyžaduje, aby alespoň jeden z izotopových systémů byl velmi přesně kalibrován, jako je systém Pb-Pb .

Přesnost radiometrického datování

Tepelně ionizační hmotnostní spektrometr používaný v radiometrickém datování.

Základní rovnice radiometrického datování vyžaduje, aby ani mateřský nuklid, ani dceřiný produkt nemohly vstupovat do materiálu ani jej opouštět po jeho vytvoření. Je třeba vzít v úvahu možné matoucí účinky kontaminace rodičovských a dceřiných izotopů, stejně jako účinky jakékoli ztráty nebo zisku takových izotopů od doby, kdy byl vzorek vytvořen. Je proto nezbytné mít co nejvíce informací o datovaném materiálu a zkontrolovat možné známky změn . Přesnost se zvýší, pokud se měření provádějí na více vzorcích z různých míst horninového tělesa. Alternativně, pokud lze datovat několik různých minerálů ze stejného vzorku a předpokládá se, že vznikly stejnou událostí a byly v rovnováze s rezervoárem, když se vytvořily, měly by tvořit izochronu . To může snížit problém kontaminace . Při datování uran-olovo se používá konkordiový diagram , který také snižuje problém ztráty nuklidů. Nakonec může být k potvrzení stáří vzorku vyžadována korelace mezi různými metodami izotopového datování. Například stáří rul Amitsoq ze západního Grónska bylo stanoveno na 3,60 ± 0,05 Ga (před miliardami let) pomocí datování uran-olovo a 3,56 ± 0,10 Ga (před miliardami let) pomocí datování olovo-olovo, výsledky jsou konzistentní jeden s druhým.

Přesné radiometrické datování obecně vyžaduje, aby rodič měl dostatečně dlouhý poločas rozpadu, aby byl v době měření přítomen ve významném množství (s výjimkou případů popsaných níže v části „Datování s krátkodobě vyhynulými radionuklidy“), poločas rozpadu rodič je přesně znám a vyrábí se dostatečné množství dceřiného produktu, aby bylo možné přesně měřit a odlišit od počátečního množství dceřiného produktu přítomného v materiálu. Postupy používané k izolaci a analýze mateřských a dceřiných nuklidů musí být přesné a přesné. To obvykle zahrnuje izotopovou poměrovou hmotnostní spektrometrii .

Přesnost datovací metody závisí částečně na poločasu rozpadu příslušného radioaktivního izotopu. Například uhlík-14 má poločas rozpadu 5 730 let. Poté, co byl organismus 60 000 let mrtvý, zbývá tak málo uhlíku-14, že nelze stanovit přesné datování. Na druhou stranu koncentrace uhlíku-14 klesá tak strmě, že stáří relativně mladých pozůstatků lze přesně určit během několika desetiletí.

Teplota uzavření

Teplota uzavření neboli blokovací teplota představuje teplotu, pod kterou je minerál uzavřeným systémem pro studované izotopy. Pokud se materiál, který selektivně odmítá dceřiný nuklid, zahřeje nad tuto teplotu, všechny dceřiné nuklidy, které se časem nashromáždily, se ztratí difúzí , čímž se izotopové „hodiny“ vynulují. Jak se minerál ochlazuje, začíná se vytvářet krystalická struktura a difúze izotopů je méně snadná. Při určité teplotě se krystalová struktura vytvořila dostatečně, aby zabránila difúzi izotopů. Vyvřelá nebo metamorfovaná hornina nebo tavenina, která se pomalu ochlazuje, tedy nezačne vykazovat měřitelný radioaktivní rozpad, dokud se neochladí pod uzavírací teplotu. Stáří, které lze vypočítat pomocí radiometrického datování, je tedy dobou, kdy se hornina nebo minerál ochladil na teplotu uzavření. Tato teplota se liší pro každý minerál a izotopový systém, takže systém může být uzavřen pro jeden minerál, ale otevřený pro jiný. Datování různých minerálů a/nebo izotopových systémů (s různými uzavíracími teplotami) v téže hornině proto může umožnit sledování tepelné historie dané horniny v čase, a tak může být historie metamorfních událostí podrobně známa. Tyto teploty jsou experimentálně stanoveny v laboratoři umělým resetováním vzorků minerálů pomocí vysokoteplotní pece. Tento obor je známý jako termochronologie nebo termochronometrie.

Věková rovnice

Izochrony Lu-Hf vynesené ze vzorků meteoritů. Stáří se vypočítá ze sklonu izochrony (přímky) a původního složení z průsečíku izochrony s osou y.

Matematický výraz, který spojuje radioaktivní rozpad s geologickým časem, je

D * = D 0 + N ( t ) ( e λt − 1)

kde

  • t je věk vzorku,
  • D * je počet atomů radiogenního dceřiného izotopu ve vzorku,
  • D 0 je počet atomů dceřiného izotopu v původním nebo počátečním složení,
  • N ( t ) je počet atomů mateřského izotopu ve vzorku v čase t (současnost), daný vztahem N ( t ) = N 0 e λt a
  • λ je konstanta rozpadu mateřského izotopu, rovná převrácené hodnotě radioaktivního poločasu mateřského izotopu krát přirozený logaritmus 2.

Rovnice je nejvýhodněji vyjádřena v termínech měřené veličiny N ( t ) spíše než konstantní počáteční hodnoty No.

Pro výpočet stáří se předpokládá, že systém je uzavřený (neztratily se ze systému ani rodičovské ani dceřiné izotopy), D 0 musí být buď zanedbatelné, nebo jej lze přesně odhadnout, λ je známo s vysokou přesností a jeden má přesné a přesná měření D* a N ( t ).

Výše uvedená rovnice využívá informace o složení rodičovských a dceřiných izotopů v době, kdy se testovaný materiál ochladil pod svou uzavírací teplotu . To je dobře zavedeno pro většinu izotopových systémů. Konstrukce izochrony však nevyžaduje informace o původních složeních, používá pouze současné poměry rodičovského a dceřiného izotopu ke standardnímu izotopu. Pro grafické řešení rovnice stáří a výpočet stáří vzorku a původního složení se používá izochronní graf .

Moderní datovací metody

Radiometrické datování se provádí od roku 1905, kdy je vynalezl Ernest Rutherford jako metodu, kterou lze určit stáří Země . Během století od té doby byly techniky značně zdokonaleny a rozšířeny. Datování lze nyní provádět na vzorcích tak malých jako nanogram pomocí hmotnostního spektrometru . Hmotnostní spektrometr byl vynalezen ve 40. letech 20. století a v radiometrickém datování se začal používat v 50. letech 20. století. Funguje tak, že generuje svazek ionizovaných atomů z testovaného vzorku. Ionty pak procházejí magnetickým polem, které je přesměruje do různých vzorkovacích senzorů, známých jako " Faradayovy pohárky ", v závislosti na jejich hmotnosti a úrovni ionizace. Při dopadu do pohárků vytvoří ionty velmi slabý proud, který lze měřit, aby se určila rychlost dopadů a relativní koncentrace různých atomů v paprscích.

Metoda datování uran-olovo

Diagram konkordie, jak se používá při datování uranu a olova , s údaji z Pfunze Belt , Zimbabwe . Všechny vzorky vykazují ztrátu izotopů olova, ale průsečík errorchron (přímka skrz body vzorku) a concordia (křivka) ukazuje správné stáří horniny.

Radiometrické datování uranu a olova zahrnuje použití uranu-235 nebo uranu-238 k datování absolutního stáří látky. Toto schéma bylo vylepšeno do té míry, že chybové rozpětí v datech hornin může být až méně než dva miliony let za dvě a půl miliardy let. Na mladších druhohorních horninách bylo dosaženo chybového rozpětí 2–5 %.

Datování uranu a olova se často provádí na minerálu zirkon (ZrSiO 4 ), i když jej lze použít i na jiné materiály, jako je baddeleyit a monazit (viz: geochronologie monazitů ). Zirkon a baddeleyit začleňují do své krystalické struktury atomy uranu jako náhražky zirkonia , ale silně odmítají olovo. Zirkon má velmi vysokou uzavírací teplotu, je odolný vůči mechanickému povětrnostním vlivům a je velmi chemicky inertní. Zirkon také tvoří více krystalových vrstev během metamorfních událostí, z nichž každá může zaznamenat izotopové stáří události. In situ mikrosvazkovou analýzu lze provést pomocí laserových ICP-MS nebo SIMS technik.

Jednou z jeho velkých výhod je, že každý vzorek poskytuje dvě hodiny, jedny založené na rozpadu uranu-235 na olovo-207 s poločasem asi 700 milionů let a jedny založené na rozpadu uranu-238 na olovo-206 s polovičním -životnost asi 4,5 miliardy let, což poskytuje vestavěnou křížovou kontrolu, která umožňuje přesné určení stáří vzorku, i když došlo ke ztrátě části olova. To lze vidět na diagramu konkordie, kde se vzorky vykreslují podél errorchron (přímka), která protíná křivku konkordie ve stáří vzorku.

Samarium–neodymová datovací metoda

To zahrnuje alfa rozpad 147 Sm na 143 Nd s poločasem rozpadu 1,06 x 10 11 let. Úrovně přesnosti do dvaceti milionů let ve stáří dvou a půl miliardy let jsou dosažitelné.

Metoda datování draslík-argon

To zahrnuje záchyt elektronů nebo pozitronový rozpad draslíku-40 na argon-40. Draslík-40 má poločas rozpadu 1,3 miliardy let, takže tato metoda je použitelná pro nejstarší horniny. Radioaktivní draslík-40 je běžný u slíd , živců a rohovců , ačkoli uzavírací teplota je u těchto materiálů poměrně nízká, asi 350 °C (slída) až 500 °C (hornblende).

Rubidium-stronciová datovací metoda

To je založeno na beta rozpadu rubidia-87 na stroncium-87 s poločasem rozpadu 50 miliard let. Toto schéma se používá k datování starých vyvřelých a metamorfovaných hornin a také bylo použito k datování měsíčních vzorků . Uzavírací teploty jsou tak vysoké, že to není problém. Datování rubidium-stronciem není tak přesné jako metoda uran-olovo, s chybami 30 až 50 milionů let pro 3 miliardy let starý vzorek. Aplikace in situ analýzy (Laser-Ablation ICP-MS) v jednotlivých minerálních zrnech ve zlomech ukázala, že metodu Rb-Sr lze použít k dešifrování epizod zlomového pohybu.

Metoda datování uranu a thoria

Relativně krátká datovací technika je založena na rozpadu uranu-234 na thorium-230, látku s poločasem rozpadu asi 80 000 let. Je doprovázen sesterským procesem, při kterém se uran-235 rozpadá na protaktinium-231, jehož poločas rozpadu je 32 760 let.

Zatímco uran je ve vodě rozpustný, thorium a protaktinium nikoli, a tak se selektivně srážejí do sedimentů na dně oceánu , ze kterých se měří jejich poměry. Schéma má rozsah několik set tisíc let. Příbuznou metodou je datování ionium-thorium , které měří poměr ionia (thorium-230) k thorium-232 v oceánském sedimentu .

Metoda radiokarbonového datování

Ale's Stones v Kåseberga, asi deset kilometrů jihovýchodně od Ystadu ve Švédsku , byly datovány do roku 56 n. l. pomocí metody uhlíku-14 na organickém materiálu nalezeném na místě.

Radiokarbonové datování se také jednoduše nazývá datování uhlíkem-14. Uhlík-14 je radioaktivní izotop uhlíku s poločasem rozpadu 5 730 let (což je ve srovnání s výše uvedenými izotopy velmi krátký) a rozkládá se na dusík. V jiných radiometrických metodách datování byly těžké mateřské izotopy produkovány nukleosyntézou v supernovách, což znamená, že jakýkoli mateřský izotop s krátkým poločasem rozpadu by již měl být zaniklý. Uhlík-14 však neustále vzniká díky srážkám neutronů generovaných kosmickým zářením s dusíkem v horních vrstvách atmosféry , a tak zůstává na Zemi na téměř konstantní úrovni. Uhlík-14 končí jako stopová složka v atmosférickém oxidu uhličitém (CO 2 ).

Forma života založená na uhlíku získává uhlík během svého života. Rostliny jej získávají fotosyntézou a zvířata jej získávají konzumací rostlin a jiných živočichů. Když organismus zemře, přestane přijímat nový uhlík-14 a stávající izotop se rozkládá s charakteristickým poločasem rozpadu (5730 let). Podíl uhlíku-14 zbývajícího při zkoumání pozůstatků organismu poskytuje údaj o době, která uplynula od jeho smrti. Díky tomu je uhlík-14 ideální datovací metodou k datování stáří kostí nebo zbytků organismu. Datovací limit uhlíku-14 leží kolem 58 000 až 62 000 let.

Rychlost tvorby uhlíku-14 se zdá být zhruba konstantní, protože křížové kontroly datování uhlíku-14 s jinými datovacími metodami ukazují, že poskytuje konzistentní výsledky. Místní erupce sopek nebo jiné události, které uvolňují velké množství oxidu uhličitého, však mohou snížit místní koncentrace uhlíku-14 a poskytnout nepřesná data. Uvolňování oxidu uhličitého do biosféry v důsledku industrializace také snížilo podíl uhlíku-14 o několik procent; naopak, množství uhlíku-14 bylo zvýšeno nadzemními testy jaderných bomb , které byly prováděny na počátku 60. let. Také zvýšení slunečního větru nebo magnetického pole Země nad současnou hodnotu by stlačilo množství uhlíku-14 vytvořeného v atmosféře.

Metoda datování štěpných stop

Krystaly apatitu jsou široce používány při datování štěpných drah.

To zahrnuje kontrolu leštěného plátku materiálu, aby se určila hustota „stopových“ značek, které v něm zůstaly spontánním štěpením nečistot uranu-238. Obsah uranu ve vzorku musí být znám, ale ten lze určit umístěním plastového filmu na vyleštěný plátek materiálu a jeho bombardováním pomalými neutrony . To způsobí indukované štěpení 235 U, na rozdíl od samovolného štěpení 238 U. Stopy štěpení vytvořené tímto procesem jsou zaznamenány v plastové fólii. Obsah uranu v materiálu lze pak vypočítat z počtu stop a toku neutronů .

Toto schéma má použití v širokém rozsahu geologických dat. Pro data až několik milionů let se nejlépe používají slídy , tektity (skleněné úlomky ze sopečných erupcí) a meteority. Starší materiály lze datovat pomocí zirkonu , apatitu , titanitu , epidotu a granátu , které mají proměnlivé množství obsahu uranu. Vzhledem k tomu, že štěpné stopy jsou zaceleny teplotami přes 200 °C, má tato technika omezení i výhody. Tato technika má potenciální aplikace pro detailní popis tepelné historie ložiska.

Metoda datování chlorem-36

Velké množství jinak vzácného 36 Cl (poločas rozpadu ~300ky) bylo produkováno ozařováním mořské vody při atmosférických detonacích jaderných zbraní v letech 1952 až 1958. Doba setrvání 36 Cl v atmosféře je asi 1 týden. Jako ukazatel události vody z 50. let 20. století v půdě a podzemní vodě je tedy 36 Cl také užitečný pro datování vod méně než 50 let před současností. 36 Cl viděl použití v jiných oblastech geologických věd, včetně datování ledu a sedimentů.

Luminiscenční datovací metody

Luminiscenční datovací metody nejsou radiometrické datovací metody, protože se nespoléhají na množství izotopů pro výpočet věku. Místo toho jsou důsledkem radiace na pozadí určitých minerálů. V průběhu času je ionizující záření absorbováno minerálními zrny v sedimentech a archeologických materiálech, jako je křemen a draselný živec . Záření způsobuje, že náboj zůstává uvnitř zrn ve strukturně nestabilních "elektronových pastích". Vystavení slunečnímu světlu nebo teplu uvolňuje tyto náboje, účinně „vybělí“ vzorek a vynuluje hodiny. Zachycený náboj se v průběhu času akumuluje rychlostí určenou množstvím radiace pozadí v místě, kde byl vzorek pohřben. Stimulace těchto minerálních zrn pomocí buď světla ( opticky stimulovaná luminiscence nebo infračerveně stimulovaná luminiscenční datování) nebo tepla ( termoluminiscenční datování ) způsobí, že se při uvolnění uložené nestabilní elektronové energie vyšle luminiscenční signál, jehož intenzita se mění v závislosti na množství záření. absorbované během pohřbívání a specifické vlastnosti minerálu.

Tyto metody lze použít k datování stáří vrstvy sedimentu, protože vrstvy uložené nahoře by zabránily „vybělení“ a resetování zrn slunečním zářením. Hrnčířské střepy lze datovat do doby, kdy naposled zažily značný žár, obvykle když byly vypáleny v peci.

Jiné metody

Mezi další metody patří:

Datování s produkty rozpadu krátce žijících vyhynulých radionuklidů

Absolutní radiometrické datování vyžaduje, aby ve vzorku horniny zůstala měřitelná část mateřského jádra. U hornin pocházejících z počátku Sluneční soustavy to vyžaduje extrémně dlouhé mateřské izotopy, takže měření přesného stáří těchto hornin je nepřesné. Aby bylo možné rozlišit relativní stáří hornin od takového starého materiálu a získat lepší časové rozlišení, než jaké je k dispozici u izotopů s dlouhou životností, lze použít izotopy s krátkou životností, které již v hornině nejsou přítomny.

Na počátku Sluneční soustavy bylo ve sluneční mlhovině přítomno několik radionuklidů s relativně krátkou životností jako 26 Al, 60 Fe, 53 Mn a 129 I. Tyto radionuklidy – pravděpodobně vzniklé výbuchem supernovy – jsou dnes zaniklé, ale produkty jejich rozpadu lze detekovat ve velmi starém materiálu, jako je ten, který tvoří meteority . Měřením produktů rozpadu zaniklých radionuklidů pomocí hmotnostního spektrometru a pomocí izochronogramů je možné určit relativní stáří různých událostí v rané historii Sluneční soustavy. Datovací metody založené na vyhynulých radionuklidech mohou být také kalibrovány metodou U-Pb, aby bylo dosaženo absolutního stáří. Lze tak získat jak přibližné stáří, tak vysoké časové rozlišení. Obecně kratší poločas vede k vyššímu časovému rozlišení na úkor časového měřítka.

Chronometr 129 I – 129 Xe

129

beta se rozpadá na129
Xe
s poločasem rozpadu 16 milionů let. Jodo-xenonový chronometr je izochronní technika. Vzorky jsou vystaveny neutronům v jaderném reaktoru. Tím se přemění jediný stabilní izotop jódu (127

) do128
Xe
prostřednictvím záchytu neutronů s následným beta rozpadem (z128

). Po ozáření se vzorky zahřívají v sérii kroků a analyzuje se xenonový izotopický podpis plynu vyvinutého v každém kroku. Když konzistentní129
Xe
/128
Xe
Pokud je poměr pozorován v několika po sobě jdoucích teplotních krocích, lze jej interpretovat jako odpovídající době, kdy vzorek přestal ztrácet xenon.

Vzorky meteoritu zvaného Shallowater jsou obvykle zahrnuty do ozařování pro sledování účinnosti konverze127

na128
Xe
. Rozdíl mezi naměřenými129
Xe
/128
Xe
poměry vzorku a Shallowater pak odpovídají různým poměrům129

/127

když každý přestal ztrácet xenon. To zase odpovídá rozdílu ve stáří uzavření v rané sluneční soustavě.

Chronometr 26 Al – 26 Mg

Dalším příkladem krátkotrvajícího datování zaniklých radionuklidů je26
Al
26
Mg
chronometr, který lze použít k odhadu relativního stáří chondrulí .26
Al
rozpadá se na26
Mg
s poločasem rozpadu 720 000 let. Datování je jednoduše otázkou nalezení odchylky od přirozené hojnosti26
Mg
(produkt z26
Al
rozpad) ve srovnání s poměrem stabilních izotopů27
Al
/24
Mg
.

Přebytek26
Mg
(často označený26
Mg
*) se zjistí porovnáním26
Mg
/27
Mg
poměr k ostatním materiálům sluneční soustavy.

The26
Al
26
Mg
chronometr udává odhad časového období pro vznik primitivních meteoritů na pouhých několik milionů let (1,4 milionu let pro vznik Chondrule).

Problém s terminologií

V článku z července 2022 v časopise Applied Geochemistry autoři navrhli, aby se termíny „rodičovský izotop“ a „dceřiný izotop“ nepoužívaly ve prospěch popisnějších „izotop prekurzoru“ a „izotop produktu“, analogický s „prekurzorovým iontem“ a „produktový ion“ v hmotnostní spektrometrii .

Viz také

Reference

Další čtení